RUS
ENG
RUS
ENG
Мобильное
приложение
Обратная
связь
+7 (495) 745-05-51

Необходимы селекционные центры нового уровня

15.08.2017: Схема обеспечения сельского хозяйства  семенным фондом всех без исключения культур, работавшая в СССР,как часы, теперь работает только по производству семян зерновых колосовых, слабо- в кукурузе и подсолнечнике, неконкурентоспособна в овощах и картофеле и совершенно разорвана в сахарной свекле.

Салис Каракотов, генеральный директор АО «Щелково Агрохим», доктор химических наук, академик РАН

Нужно сразу объяснить, что в советское время действовали не селекционно-семеноводческие центры, а научно-исследовательские институты в системе Академии наук, которая занималась генетическими исследованиями и созданием новых элитных сортов. НИИ Россельхозакадемии производили родительские формы, элитхозы - семена элитных категорий (суперэлиту, элиту), а сеть семеноводческих хозяйств выпускала товарную категорию семян. На примере сахарной свеклы это выглядело именно так.

Если смотреть на эту ситуацию с сегодняшних позиций, конечно, большинство таких селекционных центров сохранилось, но многие оказались вне рынка, потому что нарушилась эта цепочка, а именно: она оборвалась на уровне элитных семеноводческих хозяйств. И в реальности у нас нет массового производства товарных семян основных сельскохозяйственных культур, за исключением, может, зерновых, в которых Советский Союз был всегда силен такими селекцентрами, как Краснодарский НИИСХ им П. П. Лукьяненко, ВНИИ зерновых культур им. И. Г. Калиненко, Московский НИИСХ «Немчиновка». Помимо них во всех климатических зонах были и существуют научно-исследовательские институты, которые сейчас находятся в ведении ФАНО. Они в той или иной мере производят семена родительских форм районированных культур, а также суперэлиту, но массового производства элитных семян уже нет. Раньше была плановая система обеспечения семенным фондом, и эта цепочка работала. Схема продолжает функционировать в производстве семян зерновых колосовых, слабо работает в кукурузе и подсолнечнике, практически неконкурентоспособна в овощах и картофеле и совершенно разорвана в сахарной свекле.

Критерии конкурентоспособности

На примере сахарной свеклы это объяснить легче, так как импорт составляет не 70 %, как многие считают, а более 90 %. Да, действительно, пример завода «Бетагран Рамонь» показателен, так как мы производим дражированные семена категории F1, так называемые фабричные семена, на основе гибридов иностранной селекции, выращиваемых по нашему заказу за два сезона до сроков поставки, в течение которых на первом этапе производятся штеклинги, затем закладываются семенники товарных гибридов.

Почему мы практически не пользуемся отечественным ворохом? Потому что при формировании свободного рынка, в период вхождения России в глобальную систему мировой экономики, отечественные семена, и не только сахарной свеклы, оказались неконкурентоспособными по ряду показателей: урожайности, технологичности, выравненности. Поясню по порядку.

У сахарной свеклы, кроме урожайности, обязательно учитывают выход сахара с гектара. По этому показателю мы сейчас отстаем в сопоставимых равных условиях. Наши семена не отселектированы по форме и размеру корнеплодов, характеру отрастания и прикрепления ботвы к головке, по высоте выступающей над почвой части корнеплода. Выравненность этих показателей улучшает технологичность, то есть влияет на качество уборки, на уровень потерь при ботвоудалении.

Селекцентры нового уровня

Что касается генетической чистоты, то большинство наших семян не выравнены генетически: не только по внешним параметрам, фенотипу, но и в первую очередь по генотипу. Конечно, для решения этих задач методами традиционной селекции потребуется десяток-полтора лет, чтобы создать какой-то значимый ассортимент семян, который был бы конкурентен именно по этим параметрам. У сахарной свеклы важен еще срок технологической зрелости: разница между ранне-, средне- и позднеспелыми гибридами может составлять 5-10 дней. Все эти требования необходимо учитывать при селекции данной культуры.

Кроме того, различают гибриды урожайные, урожайно-сахаристые и сахаристые (N, NZ, Z). В этом направлении отечественной селекции еще только предстоит сделать первые шаги. И есть возможность ускорить селекционный процесс, применяя такие технологические приемы, как микроклонирование, биотехнологические подходы, круглогодичная работа в тепличных условиях - все то, чем мы сейчас занимаемся. Мы предполагаем, что при интенсивной работе потратим минимум 4 года на создание 10-15 гибридов.

Следовательно, необходимы селекцентры нового уровня: не селекционно-семеноводческие, а селекционно-генетические, где есть научные коллективы, способные глубоко разбираться в генетике сахарной свеклы, использовать маркероориентированную селекцию, выделять гены и группы генов, отвечающие за те или иные свойства, а значит прицельно вести селекцию. Сейчас наша задача - сформировать такой подход для себя.

Использовать российский генофонд

Конечно, нам нужно перенимать европейский селекционный опыт в методологии, привлекая собственных селекционеров для этой работы. Выбирая такой путь, мы рассчитываем ускорить селекционно-семеноводческую работу, которая приведет к созданию через 4-5 лет собственного производства гибридных семян сахарной свеклы. Здесь надо иметь в виду, что мы должны использовать свой селекционный материал, который пока считаем неконкурентоспособным, чтобы создать генетически чистые линии с целью получения гибридов, абсолютно выравненных по фено- и генотипу. Поэтому мы обязаны сотрудничать с институтами Российской академии наук, привлекать их генетический материал, одновременно инвестируя в создание новой категории семян, которые к 2020-2021 г. войдут в оборот.

Мы должны использовать российский генофонд семян. Имея недостатки по основным технологическим признакам, они обладают такими признаками, как устойчивость к гнилям корнеплодов в условиях Центрально-Черноземной зоны. Второе преимущество российских гибридов перед европейскими состоит в лучшей устойчивости к высоким температурам. Если иностранные гибриды в период засухи стремятся избавиться от ботвы, чтобы сохранить корнеплод, то российская свекла, более устойчивая к жаре, не сбрасывает листовой аппарат и даже может вегетировать в засушливых условиях. Рассчитываем, что эти два свойства войдут в главные преимущества новых гибридов. Конечно, мы также не исключаем доступную гибридизацию наших линий с иностранными, чтобы получить новое качество, то есть совместить уже созданные лучшие качества европейских гибридов, приобретенные за много лет селекционной работы, с положительными свойствами российской свеклы.

Новая технология семеноводства

Объединять селекцию и семеноводство нет никакой необходимости. Семеноводство сахарной свеклы должно создаваться как отдельное направление. Возможна даже схема аутсорсинга: имея хорошие линии MS-формы, О-типа и опылителя, мы можем размещать производство семян как в Италии, в кооперативах на Адриатическом побережье (это уже обычная рутинная работа), так и Крыму, где подходящий климат, в Краснодарском или в Ставропольском краях, используя безвысадочный вариант размножения. И это уже следующий шаг, для его реализации подойдут как размещение заказа, так и создание собственных семеноводческих хозяйств в подходящих российских регионах.

Собственные семеноводческие хозяйства мы должны оснастить необходимыми видами техники для совершенно новой формы семеноводства, отличной от существовавшей в СССР. Главное отличие - это производство маленьких корнеплодов массой до 100 г, как делают европейцы, а не большой маточной свеклы, как ее называли в Советском Союзе, хранение их в специально оборудованных холодильных камерах и высаживанием на следующий сезон с получением уже гибридов фабричной свеклы. Это означает, что гибридизацию проводят в полевых условиях, используя капельное или поверхностное дождевальное орошение, систему дробного питания в различных фазы развития семенников с целью получения уже выполненных полноценных семян.

Здесь, конечно же, потребуется специфическая техника, которой не было в советское время. Образцы этой техники есть в нашем хозяйстве. Уже три года мы размножаем российские гибриды по новой технологии, которая по сравнению с традиционной высадочной дает более качественные семена.

На пути к «суперсвекле»

Создание селекционно-генетических центров в растениеводстве актуально. Государство поддерживает это направление, оплачивая 30 % сметной стоимости капитальных вложений. Бизнес должен создать именно такой центр по сахарной свекле. При это мы, конечно, рассчитываем на государственную поддержку и творческое взаимодействие с ВНИИ сахарной свеклы в форме договорных отношений, понимая, что результаты исследований как институтов, так и селекционно-генетических центров могут быть востребованы заинтересованным бизнес-сообществом. На селекционную работу за 4-5 лет предстоит потратить достаточно много собственных средств, которые в первую очередь будут направлены на формирование высокопрофессионального персонала, обеспечение лабораторным, тепличным и полевым оборудованием и техникой. Иными словами, нам необходимо инвестировать в создание полноценного научно-исследовательского центра по селекции сахарной свеклы, посколку культура на сегодняшний день зависима от импорта.

Следовательно, компания должны взять на себя государственную задачу обеспечения независимости страны от импорта. В чем будут заключаться функции селекционных центров? Во-первых, в постоянном возобновлении и воспроизводстве родительских компонентов, сохраняющих именно первоначально достигнутые свойства, чтобы мы не потеряли генетику. Во-вторых, в непрерывной работе над новыми гибридами. Задача состоит в том, чтобы в течение 10 лет создать «суперсвеклу», адаптированную к различным погодно-климатическим условиям свеклосеющих регионов России.

15.08.2017 0
29.12.2025
Новая магия

Правительство России завершает подготовку национального проекта «Технологическое обеспечение биоэкономики». Он объединит передовые решения в сфере биотехнологий, возобновляемых биоресурсов, а также создания новых материалов.

shutterstock_2163470531.jpg

Кажется, ещё 10 лет назад о биоэкономике мало кто слышал, а сегодня на её развитие направлены средства нацпроектов, о биоэкономике в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, фармацевтике и в других отраслях говорит национальный лидер. Что же это такое?

Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН определяет биоэкономику как «использование возобновляемых биологических ресурсов, биологических процессов и принципов устойчивого производства товаров и услуг во всех секторах экономики». При этом биоэкономика напрямую связана с достижениями биотехнологии в сельском хозяйстве и промышленности.

Если сказать чуть иначе, биоэкономика – это, по сути, новый способ создания продукта в условиях шестого технологического уклада, рывок в который человечество совершило в 2020-е годы. Этот новый уклад учёные описывают через инженерию живых тканей и организмов с заранее заданными свойствами, искусственный интеллект, беспилотные летательные системы, анализ больших данных и космический мониторинг. Для сельского хозяйства это принципиально новый уровень производительности труда, полная переработка отходов с помощью микроорганизмов, биотехнологическое производство любых молекул и манипуляции с генами, оптимизация геномов живых организмов.

Нацпроект

Координационный центр правительства России сообщает, что новый нацпроект «Технологическое обеспечение биоэкономики» призван обеспечить технологический суверенитет страны, ускорить развитие сельского хозяйства через внедрение биотехнологий, а также создать условия для самореализации граждан.

В своём выступлении на стратегической сессии в марте с. г. премьер-министр Михаил Мишустин подчеркнул, что нацпроект будет носить комплексный характер и формировать фундамент сразу для нескольких направлений.

shutterstock_2079709228.jpg
Михаил Мишустин - премьер-министр Российской Федерации

«В их числе – химия, пищевая индустрия, энергетика, медицина, экология, сельское хозяйство. Все те отрасли, где возможно глубокое внедрение биопроцессов и использование современных форматов производства на индустриальном уровне», – подчеркнул Председатель Правительства.

Он добавил, что ключевая задача национального проекта – консолидировать усилия, мощности и ресурсы, создать конкурентные предприятия, в том числе за счёт модернизации имеющихся, чтобы вернуть позиции одного из глобальных лидеров биотехнологического рынка.

Цели и задачи

Среди других задач проекта «Технологическое обеспечение биоэкономики» можно выделить следующие:

- Технологический рывок в АПК. Нацпроект призван стать платформой для опережающего развития сельского хозяйства и других смежных отраслей за счёт внедрения передовых биотехнологических решений.

- Технологический суверенитет и лидерство: развитие собственной биоэкономики рассматривается как стратегически важный шаг для снижения зависимости от импортных технологий и продукции, а также для занятия ведущих позиций на мировом рынке.

- И наконец, новый национальный проект должен способствовать дальнейшему расцвету науки и производства, а также решению кадрового вопроса для работы в такой новой сфере, как биоэкономика. В конечном итоге новый нацпроект должен привести к росту экономики и повышению уровня жизни в стране.

Ответ на вызовы

Глобальные вызовы в области продовольственной безопасности, связанные с ростом народонаселения планеты и изменением климата, цифровой трансформацией экономики, требуют должного отклика. И здесь «Щёлково Агрохим» даёт достойный ответ сразу по нескольким направлениям.

Прежде всего это обширные селекционно-семеноводческие программы в Орловской области, на Центральном Черноземье и в Краснодарском крае, нацеленные на формирование замкнутого цикла сельскохозяйственного производства. По словам члена-корреспондента РАН Александра Прянишникова, в рамках этой работы «Щёлково Агрохим» создаёт для АПК России системы новых сортов, дополняющих друг друга по комплексу хозяйственных и биологических свойств; обеспечивает программы первичного и оригинального семеноводства достаточными объёмами исходного материала; формирует 100-процентный уровень обеспеченности промышленного семеноводства собственными сортами.

Научный консорциум по селекции

Для решения столь фундаментальных биотехнологических задач «Щёлково Агрохим» задействовует уникальные коллективы учёных из научных институтов по всей стране: от Института фундаментальных проблем биологии РАН и Института общей генетики РАН до ВНИИСБ, ВНИИМК им. В.С. Пустовойта и НИИСХ Северного Зауралья и др. С целым рядом научных учреждений существуют совместные программы исследований. Так, с институтом Цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН) совместная программа работы нацелена на получение константных (не расщепляющихся) форм растений, выявление сопряжённости индексов NDVI с молекулярными маркерами, контролирующих темпы развития растений. С учёными из Института фундаментальных проблем биологии (г. Пущино) ведётся оценка сортовых особенностей по активности фотосинтетического аппарата растений, поиск генетических маркеров, определяющих функционал фотосинтетических и продукционных процессов у растений, и др.

shutterstock_2439062273.jpg

Цифровые двойники

Для тестирования аграрных технологий «Щёлково Агрохим» разработал собственную цифровую новинку – иммерсивного цифрового двойника. Это виртуальная копия реального производства, позволяющая изучать и моделировать сельскохозяйственные процессы в режиме реального времени и проводить виртуальные испытания технологий и сельхозмашин.

Начальник отдела информационных технологий «Щёлково Агрохим» Дмитрий Москвин на конференции в г. Щёлково представил эту разработку компании широкой публике. Двойник повторяет всё, что происходит на промышленном объекте или в теплице, и позволяет моделировать любой процесс – от роста растений до работы оборудования. На основе данных, получаемых от цифрового двойника, можно оценивать потребности в ресурсах, прогнозировать болезни полевых культур и оперативно реагировать на любые изменения, что повышает эффективность работы.

Moskvin_D.A(1).jpg
Дмитрий Москвин - начальник отдела информационных технологий «Щёлково Агрохим»

Система также способна прогнозировать степень износа производственного оборудования, позволяя сократить вероятность его отказов. Новый софт даёт возможность проводить краш-тесты и обучать сотрудников на симуляторе, где ошибки становятся безопасной частью практики, помогая предотвратить реальные инциденты. Следующим этапом развития станет внедрение искусственного интеллекта для автоматизации управления процессами.

Цифровой образ сорта

Прошедшей осенью также было подписано соглашение между «Щёлково Агрохим» и Госсорткомиссией. В рамках совместной работы стороны займутся внедрением цифровых технологий в селекционный процесс. Первым шагом станет реализация пилотного проекта по формированию цифрового образа сортов и гибридов. Этот подход позволит анализировать и прогнозировать фенотипические и генотипические характеристики новых растений в виртуальной среде, что значительно ускорит создание новых сортов, адаптированных для разных регионов страны.

Заключение

Возможности искусственного интеллекта, машинное обучение, доступ к большим данным стали новой магией и навсегда изменили наши подходы к развитию биотехнологий. Никогда раньше у человечества не было такого количества инструментов для анализа и улучшения сложных биологических систем и оптимизации самых разных процессов. Несомненно, развитие биоэкономики ускорит научные открытия в области сельского хозяйства и промышленности и обеспечит технологический суверенитет страны.

54
Показать ещё